Устройство для защиты трехфазного электродвигателя от анормального режима Советский патент 1984 года по МПК H02H7/08 

ND

00 ff) Изобретение относится к.электротехническим устройствам, в частности к устройствам для защиты трехфазных двигателей. Известны устройства для защиты трехфазных двигателей, содержащие фильтр напряжения обратной последовательности и электромагнитное реле Cl3. Недостатками известных устройств являются значительные собственное энергопотребление и массогабаритные показатели, низкая надежность в работе. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для защиты электродвигателя, содержащее активно-емкостный фильтр напряжения обратной последовательности и два электромагнитных реле - основное и вспомогательное в функции переключателя. Катушка вспомогательного реле является нагру кой фильтра и непосредственно включе на между точками соединения соответетвующих конденсаторов и резисторов Катушка основного реле включена между двумя линейными проводами .через размыкающий контакт вспомогательного реле. Контакт основного рел включен в цепь управления магнитного пускателя двигателя. При обрыве любой фазы реле включает магнитный , пускатель и электродвигатель отключается С 2 3. Недостатками данного устройства являются значительные собственное энергопотребление и массогабаритные показатели, низкая надежность в раб те, вследствие того, что .электромаг нитное реле в функции переключателя подключенное к выходу фильтра имеет отдоситёльно низкое сопротивление катушки и шунтирует входные зажимы фильтра, поэтому чтобы получить на выходе фильтра напряжение, достаточное для срабатывания реле, в фильтр необходимо использовать конденсаторы большой емкости (порядка 2-4 мкФ) и низкормные мощные резисторы. В резул тате собственная потребляемая мощность и массогабаритные показатели защитного устройства получаются значительными. Расчеты показывают, что при емкости конденсаторов фильтра в 2 мкФ и линейном напряжении 380 В активная мощность фильтров на холостом ходу превышает 70 Вт. Выделение такой мощности вызьгаает перегрев устройства, снижение надежности его работы и необходимость увеличения его габаритов и веса. При меньщих значениях емкости конденсаторов фильтра и более высокоомных резисторах потребляемая мощность снижается, но резко падает надежность работы устройства из-за существенного уменьшения напряжения на выходе фильтра вследствие его шунтирования нагрузкой.. Цель изобретения - повьшгение надежности работы устройства путем уменьшения потребляемой им мощности. Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты трёхфазного электродвигателя от анормального режима, содержащее активно-емкостный фильтр напряжения обратной последовательности, входом присоединенный к фазам электродвигателя, а выходом - к переключателю, связанному с обмоткой электромагнитного реле, контакт которого включен в цепь отключения магнитного пускателя, дополнительно снабжено цепью из последовательно соединеных диода конденсатора и резистора, присоединенной к выходу фильтра напряжения обратной последовательности, входная цепь переключателя, выполненного оптронным, через вновь введенные динистор и резистор присоединена к упомянутому конденсатору, а выходная цець включена последовательно с упомянутым электромагнитным реле. Оптронньй переключатель имеет значительное входное сопротивление, за счет чего ослабляется шунтирующее действие нагрузки на фильтр. Это дает возможность уменьшить потребляемую мощность и массогабаритные показатели путем применения в фильтре конденса торов меньшей емкости и высокоомных резисторов, улучшить температурный режим устройства, повысить надежность его работы. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для защиты трехфазных двигателей. Устройство для защиты трехфазных двагателей содержит фильтр напряжения обратной последовательности, образованный конденсаторами 1 и 2 и резисторами 3 и 4, входы которого 5 и 7 подключены на линейные провода А, 6, С параллельно входным зажимам двигатели 8, выхода фильтра 9 и 10 соединены с оптронньм переключателем, содержащим диод 11, анод которого подключен к выходу 9 фильтра, а к его катоду подключен одним своим выводом накопительный конденсатор 1 другой вывод накопительного конденсатора 12 подключен через резистор 13 к выводу 10 фильтра; к точке соединения накопительного конденсатора 12 с катодом диода 11 анодом подключен динистор 14, катод динистора .соединен с анодом светодиода во входной цепи тиристорного оптрона 1 катод которого через резистор 16 подключён к точке соединения накопительного конденсатора 12 и резисто ра 13; анод фототиристора в выходной цепи тиристо зного оптрона 15 соединен с одним из выводов катушки электромагнитного реле 17, катод фототиристора подключен к точке 7; другой вывод катушкиэлектромагнитного реле 17 подсоединен к цепи питания электромогнитного реле 17 в точке соединения резисторов 18 и 19 анод диода 20 цепи питания соединен с точкой 5, а его катод Подключен к второму выводу.резистора 1б, вто,рой вывод ре:зистора 19 соединен г точкой 7; выводы конденсатора 21 цепи питания подключены к резистору 19j размыкающий контакт 22 электрома нитного реле 17 подключен параллельно к кнопке 23 через замыкающий контакт 24 магнитного пускателя 25 в цепи управления двигателем 8; цепь управления двигателем 8 содержит последовательно подключенные к линейным проводам фаз В и С кнопки : 26 и 23, катушку магнитного пускател 25 и размыкающий контакт 27 тепловог реле 28. Входные зажимы двигателя 8 через тепловое реле 28 и замыкающие контакты 29 магнитного пускателя 25 подключены к линейным проёодам фаз Л , В, С . Устройство для защиты трехфазных двигателей работает следующим образом. Трехфазный двигатель 8 включается в работу с помощью мдгнитного пускателя 25 при нажатии кнопочного выклю чателя 23. При этом двигатель подключается к питающей трехфазной сети А, 5, С замыкающими контактами-29 магнитного пускателя 25. После отпус кания кнопки 23 магнитный пускатель остается подключенным к сети через кнопочный выключатель 26, размыкающие контакты 22 реле 17 и блокировочные замыкающие контакты 24. В остальном работа схемы включения двигателя известна и ие требует дальнейших пояснений. В нормальном режиме при симметрии питающих иапряжений на выходе фильтра устанавливается минимальное (теоратически нулевое) напряжение небаланса фильтра Накопительный конденсатор 12 через диод 11 заряжен до напряжения, равного амплитудному значению напряжения на выхрде фильтра. Это напряжение значительно ниже напряжения переключения динистора 14. При этом динистор и тиристорный . оптрон 15 Находятся в закрытом состоянии, реле 17 обесточено и устройство защиты не включается. Двигатель работает в установленном режиме. При обрыве одной из фаз со стороны источника (неполнофазный режим) на выходе фильтра появляется значительное напряжение. Накопительный конденсатор 12 оптронного переключателя заряжается через диод 11 и резистор 13. При достижении напряжением на нем зна сения, равного напряжению переключения динистора 14, последний открывается и накопительньй конденсатор 12 разряжается .через динистор входную цепь оптрона 15 и резистор 16. Импульсный ток разряда конденсатора достаточен для переключения выходной тирйсторнрй цепи оптрона в открытое состояние. В результате включается электромагнитное реле 17, Контакты 22 этого реле размыкаются, и магнитный пускатель 25 отключает двигатель В и устройство защиты от сети. Существенно, что до момента переключения динистора его ток в закрытом состоянии незначителен, что и позволяет увеличить входное сопротивление оптронноГо переключателя и ослабить шунтирование выходных зажимов фильтра. , При опрокидывании одной из фаз питающей сети (изменении фазы на 180°) линейные напряжения статювятся несимметричн 1ми. При пуске двигателя на выходе фильтра появляется напряжение, реле 17. срабатывает, контакты 22 размыкаются и включить двигатель в работу становится невозможным. Аналогично, если порядок чередования фаз питающей сети меняется, то на выходе фильтра появляется напряжение, превышающее линейное, и устройство защиты срабатывает. Цепь питания электромагнитного реле 20, 18, 19, 21 не обесточивается при обрыве любой фазы питающей сети вследствие гальванической связи фаз через обмотки двигателя 8.

Таким образом, предлагаемое устройство, по сравнению с известным отличается уменьшенн1Л4И значениями

А 6 С

Собственной потребляемой Мощности, массогабаритньк показателей, повышенной надежностью и обеспечивает защиту трехфазных двигателей от неполнофазных режимов, опрокидывания фазы источника и от изменения порядка чередования фаз. В устрой- . стве могут быть использованы комплектующие изделия, серийно выпускаемые промышленностью. Устройство несложно как по количеству элементо так и по технологии изготовления.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ОТ АНОР- : МАЛЬНОГО РЕЖИМА, содержащее активноемкостный фильтр напряжения обратной последовательности, входом присоединенный к фазам электродвигателя, а выходом - К переключателю, связанному с обмоткой электромагнитного реле, контакт которого включен в цепь отключения магнитного пускателя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства путем уменьшения потребляемой им мощности, оно дополнительно снабжено цепью из последовательно соединенных диода, конденсатора и резистора, присоединенной к выходу фильтра напряжения обратной последовательности, входная цепь переключателя, выполненного оптронным, через вновь введенные динистор и резистор присоединена к упймянутому конденсатору, а выходная цепь включена последовательно с упомянутым электромагнитным реле.

р

гз Т.

Vv3 7

29

JT

----.)W

.1 О

/5